研究目的
开发并展示一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）与多元分析相结合的无标记平台，用于识别和区分来自不同生物来源的外泌体，旨在为基于外泌体的生物标志物提供一种无需依赖特定候选分子的指纹图谱方法。
研究成果
基于表面增强拉曼散射（SERS）的平台能成功区分不同生物来源的外泌体，具有高灵敏度（>84%）和低重叠率（<5%），展现出作为无标记单外泌体分析工具在生物标志物发现和疾病诊断中的潜力，为深入研究外泌体在生物学和医学中的作用奠定了基础。
研究不足
该研究需要通过超速离心/过滤法分离高纯度外泌体，此方法耗时且产量低，限制了可扩展性。市售试剂盒（如ExoQuick）会引入异质性和干扰信号。拉曼光谱的空间分辨率可能无法精确测量外泌体尺寸，因为激光光斑尺寸大于外泌体本身。未来改进方向可包括采用深度神经网络等先进算法以实现更好的光谱分离。
1：实验设计与方法选择：
研究设计了一种在金纳米金字塔结构上覆盖石墨烯层的混合SERS基底以增强拉曼信号。比较了两种外泌体分离方法（超速离心/过滤法与商用试剂盒法），采用SERS进行光谱分析，并通过主成分分析（PCA）解读数据。
2：样本选择与数据来源：
从胎牛血清（FBS）、人血清及人肺癌细胞系（HCC827和H1975）的条件培养基中分离外泌体。样本经超速离心/过滤法处理以确保纯度。
3：实验设备与材料清单：
包括雷尼绍inVia拉曼光谱仪、Zetasizer Nano（动态光散射仪）、qNano（纳米颗粒追踪分析仪）、FEI Technai T20透射电镜、Nova 230 Nano扫描电镜，以及ExoQuick试剂盒、FBS、蛋白质印?？固宓然约?。
4：实验流程与操作步骤：
包含外泌体分离、表征（动态光散射、纳米颗粒追踪分析、透射电镜、扫描电镜）、拉曼成像测量、数据采集（每样本100条光谱）及PCA统计分析。
5：数据分析方法：
使用WiRe 4.2软件分析拉曼光谱并进行背景扣除，通过自主编写的Python和R程序进行PCA聚类及外泌体来源区分。
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获取完整内容-
Dynamic Light Scattering instrument
Zetasizer Nano
Malvern Instruments Ltd
Used to determine the size distribution (hydrodynamic diameter) of exosomes.
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Tunable Resistive Pulse Sensing instrument
qNano
Izon Science
Used for TRPS measurements to assess particle size distributions of exosomes.
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Transmission Electron Microscope
Technai T20
FEI
Used for TEM examination of isolated exosomes to characterize morphology.
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Scanning Electron Microscope
Nova 230 Nano
FEI
Used for SEM imaging to visualize exosomes on the hybrid substrate.
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Raman spectrometer
inVia
Renishaw
Used to record Raman spectra of exosomes under ambient conditions, controlled by WiRe 4.2 software.
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Ultracentrifuge
L8-M70
Beckman Coulter
Used for ultracentrifugation steps in exosome isolation.
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Exosome isolation kit
ExoQuick
System Biosciences
Used for isolating exosomes from FBS via salting-out precipitation.
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BCA protein assay kit
ThermoFisher Scientific
Used to measure protein content in exosome preparations.
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Western blotting apparatus
Gel-Doc
Syngene
Used for visualizing protein bands in western blot analysis.
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